巴特沃斯滤波器的优缺点有哪些

Question

如题所述

Answer 1

摘要：巴特沃斯滤波器是最大平坦滤波器，设计简单，性能方面又没有明显的缺点，因此应用范围比较广。巴特沃斯滤波器的优点有通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏等；缺点是有较长的过渡带时，在过渡带上很容易造成失真等。具体的巴特沃斯滤波器是什么以及巴特沃斯滤波器的优缺点有哪些，一起到文中来看看吧！一、巴特沃斯滤波器是什么
巴特沃斯滤波器是电子滤波器的一种，这种滤波器最先由英国工程师斯蒂芬·巴特沃斯（StephenButterworth）在1930年发表在英国《无线电工程》期刊的一篇论文中提出的，它也被称作最大平坦滤波器。
巴特沃斯型滤波器在现代设计方法设计的滤波器中，是最为有名的滤波器，由于它设计简单，性能方面又没有明显的缺点，又因它对构成滤波器的元件Q值较低，易于制作且达到设计性能，因而得到了广泛应用。
二、巴特沃斯滤波器的优缺点有哪些
前文已经了解了什么是巴特沃斯滤波器，那么它的优缺点有哪些你知道吗？
1、巴特沃斯滤波器优点：
巴特沃斯滤波器的优点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零。在振幅的对数对角频率的波得图上，从某一边界角频率开始，振幅随着角频率的增加而逐渐减少，趋向负无穷大。
一阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频6分贝，每十倍频20分贝。二阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频12分贝，三阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频18分贝，如此类推。巴特沃斯滤波器的振幅对角频率单调下降，并且也是唯一的无论阶数、振幅对角频率曲线都保持同样的形状的滤波器。只不过滤波器阶数越高，在阻频带振幅衰减速度越快。其他滤波器高阶的振幅对角频率图和低级数的振幅对角频率有不同的形状。
2、巴特沃斯滤波器缺点
巴特沃斯滤波器是滤波器的一种设计分类，类同于切比雪夫滤波器，它有高通，低通，带通，带阻等多种滤波器。
它在通频带内外都有平稳的幅频特性，但有较长的过渡带，在过渡带上很容易造成失真，在调用MATLAB里的巴特沃斯滤波器做仿真时，信号总会在第一个周期略微有些失真。